Dalam
suatu jaringan komputer yang menggunakan media nirkabel tidak
memerlukan suatu kabel untuk menghubungkan satu komputer dengan komputer
lainnya. Ada beberapa keadaan tertentu yang membuat penghubung nirkabel
digunakan, yaitu:
a. Tempat yang tidak memungkinkan penggunaan kabel.
Ada
tempat-tempat yang memang tidak memungkinkan untuk menggunakan kabel,
terdapat tempat-tempat yang tidak dapat dijangkau oleh kabel pada sebuah
pabrik atau perusahaan dengan daerah terbuka yang sangat luas seperti
pabrik manufaktur, bursa saham, gudang, dll.
b. Untuk orang-orang yang sering berpindah lokasi pada tempat kerja.
Sebagai
contoh adalah profesi seorang teknisi yang bekerja pada sebuah
perusahaan yang antara satu gedung dengan gedung lainnya pada suatu area
yang cukup luas dan dia harus dapat mengakses data-data yang terdapat
di dalam jaringan perusahaannya.
c. Untuk instalasi sementara.
Contohnya
suatu instansi tertentu yang didirikan oleh suatu tujuan khusus yang
bersifat sementara. Karena tidak bersifat permanen maka akan sangat
merugikan instansi tersebut apabila menggunakan media penghubung kabel.
d. Jaringan Small Office and home Office (SOHO)
Untuk SOHO biasanya membutuhkan tekologi yang hemat, mudah, dan cepat dalam penginstalan suatu jaringan yang kecil.
e. Untuk mem-back up jaringan yang menggunakan kabel.
Pengelolaan
jaringan biasa menerapkan jaringan nirkabel untuk mem-back up aplikasi
yang sedang bekerja pada jaringan yang menggunakan kabel.
f. Fasilitas pelatihan atau pendidikan
Tempat pelatihan atau universitas biasanya menggunakan wireless LAN untuk memudahkan akses informasi atau pertukaran data dan untuk pembelajaran.
Media Transmisi Ungided
Media
unguided mentransmisikan gelombang electromagnetic tanpa menggunakan
konduktor fisik seperti kabel atau serat optik. Contoh sederhana adalah
gelombang radio seperti microwave, wireless mobile dan lain sebagainya.
1. Media ini memerlukan antena untuk transmisi dan penerimaan (transmiter dan receiver)
2. Ada dua jenis transmisi
- Point-to-point (unidirectional) yaitu dimana pancaran terfokus pada satu sasaran
- Broadcast (omnidirectioanl) yaitu dimana sinyal terpancar ke segala arah dan dapat diterima oleh banyak antena
3. Tiga macam wilayah frekuensi
- Gelombang mikro (microwave) 2 – 40 Ghz
- Gelombang radio 30 Mhz – 1 Ghz
- Gelombang inframerah
Untuk
media tidak terpandu (unguided), transmisi dan penerimaan dapat dicapai
dengan menggunakan antena. Untuk transmisi, antena mengeluarkan energi
elektromagnetik ke medium (biasanya udara) dan untuk penerimaan, antena
mengambil gelombang elektomagnetik dari medium sekitarnya. Media
transmisi tidak terpandu (unguided) terbagi atas empat bagian yaitu:
1. Gelombang Mikro Terrestrial (Atmosfir Bumi)
2. Gelombang Mikro Satelit
3. Radio Broadcast
4. Infra Merah
Radio Broadcast
Deskripsi fisik
Perbedaan-perbedaan
utama diantara siaran radio dan gelombang mikro yaitu, dimana siaran
radio bersifat segala arah (broadcast) sedangkan gelombang mikro searah
(point-to-point). Karena itu, siaran radio tidak memerlukan antena
parabola, dan antena tidak perlu mengarah ke arah persis sumber siaran
Aplikasi
Radio
merupakan istilah yang biasa digunakan untuk menangkap frekuensi dalam
rentang antara 3 kHz sampai 300 GHz. Kita menggunakan istilah yang tidak
formal siaran radio untuk band VHF dan sebagian dari band UHF: 30 MHz
sampai 1 GHz. Rentang ini juga digunakan untuk sejumlah aplikasi
jaringan data.
Karakteristik-karakteristik Transmisi
Rentang
30 MHz sampai 1 GHz merupakan rentang yang efektif untuk komunikasi
broadcast. Tidak seperti k asus untuk gelombang elektromagnetik
berfrekuensi rendah, ionosfer cukup trasparan untuk gelombang radio
diatas 30 MHz. jadi transmisi terbatas pada garis pandang, dan jarak
transmitter tidak akan mengganggu satu sama lain dalam arti tidak ada
pemantulan dari atmosfer. Tidak seperti frekuensi yang lebih tinggi dari
zona gelombang mikro, gelombang siaran radio sedikit sensitive terhadap
atenuansi saat hujan turun. Karena gelombangnya yang panjang maka,
gelombang radio relative lebih sedikit mengalami atenuansi.
Sumber
gangguan utama untuk siaran radio adalah interferensi multi-jalur.
Pantulan dari bumi, air, dan alam atau obyek-obyek buatan manusia dapat
menyebabkan terjadinya multi-jalur antar antena. Efek ini nampak jelas
saat penerima TV menampilkan gambar ganda saat pesawat terbang melintas.
Infra Merah
Komunikasi
infra merah dicapai dengan menggunakan transmitter/receiver
(transceiver) yang modulasi cahaya yang koheren. Transceiver harus
berada dalam jalur pandang maupun melalui pantulan dari permukaan
berwarna terang misalnya langit-langit rumah. Satu perbedaan penting
antara transmisi infra merah dan gelombang mikro adalah transmisi infra
merah tidak dapat melakukan penetrasi terhadap dinding, sehingga
masalah-masalah pengamanan dan interferensi yang ditemui dalam gelombang
mikro tidak terjadi. Selanjutnya, tidak ada hal-hal yang berkaitan
dengan pengalokasian frekuensi dengan infra merah, karena tidak
diperlukan lisensi untuk itu. Pada handphone dan PC, media infra merah
ini digunakan untuk mentransfer data tetapi dengan suatu standar atau
protocol tersendiri yaitu protocol IrDA. Cahaya infra merah merupakan
cahaya yang tidak tampak. Jika dilihat dengan spektroskop cahaya maka
radiasi cahaya infra merah akan nampak pada spektruk elektromagnetik
dengan panjang gelombang diatas panjang gelombang cahaya merah.
Wireless LAN
Inovasi
di dalam teknologi telekomunikasi berkembang dengan cepat dan selaras
dengan perkembangan karakteristik masyarakat modern yang memiliki
mobilitas tinggi, mencari layanan yang fleksibel, serba mudah dan
memuaskan dan mengejar efisiensi di segala aspek.
Oleh karena itu teknik telekomunikasi memiliki target untuk masa depan, yaitu mencapai sistem Future Wireless Personal Communication
(FWPC). Sistem tersebut menawarkan layanan komunikasi dari siapa saja,
kapan saja, di mana saja, melalui satu deretan nomor sambungan yang
tetap, dengan delay
yang sekecil-kecilnya, menggunakan suatu unit yang portabel (kecil,
dapat dipindah-pindahkan, murah dan hemat) dan memiliki sistem yang
kualitasnya tinggi dengan kerahasiaan yang terjamin.
Teknologi
wireless memiliki fleksibelitas, mendukung mobilitas, memiliki teknik
frequency reuse, selular dan handover, menawarkan efisiensi dalam waktu
(penginstalan) dan biaya (pemeliharaan dan penginstalan ulang di tempat
lain), mengurangi pemakaian kabel dan penambahan jumlah pengguna dapat
dilakukan dengan mudah dan cepat.
Dengan
semakin bertambahnya pemakaian komputer, semakin besar kebutuhan akan
pentransferan data dari satu terminal ke terminal lain yang dipisahkan
oleh satuan jarak dan semakin tinggi kebutuhan akan efisiensi penggunaan
alat-alat kantor (seperti printer dan plotter) dan waktu perolehan data
base, maka semakin tinggi pula kebutuhan akan suatu jaringan yang
menghubungkan terminal-terminal yang ingin berkomunikasi dengan efisien.
Jaringan tersebut dikenal dengan Local Area Network (LAN) yang biasa
memakai kabel atau fiber optik sebagai media transmisinya. Sesuai
perkembangan karakteristik masyarakat seperti yang telah disebutkan di
atas maka LAN menawarkan suatu alternatif untuk komputer portabel yaitu
wireless LAN (WLAN). WLAN menggunakan frekuensi radio (RF) atau infrared
(IR) sebagai media transmisi.
Pada
akhir 1970-an IBM mengeluarkan hasil percobaan mereka dalam merancang
WLAN dengan teknologi IR, perusahaan lain seperti Hewlett-Packard (HP)
menguji WLAN dengan RF. Kedua perusahaan tersebut hanya mencapai data
rate 100 Kbps. Karena tidak memenuhi standar IEEE 802 untuk LAN yaitu 1
Mbps maka produknya tidak dipasarkan. Baru pada tahun 1985, Federal
Communication Commission (FCC) menetapkan pita Industrial, Scientific
and Medical (ISM band) yaitu 902-928 MHz, 2400-2483.5 MHz dan 5725-5850
MHz yang bersifat tidak terlisensi, sehingga pengembangan WLAN secara
komersial memasuki tahapan serius. Barulah pada tahun 1990 WLAN dapat
dipasarkan dengan produk yang menggunakan teknik spread spectrum (SS)
pada pita ISM, frekuensi terlisensi 18-19 GHz dan teknologi IR dengan
data rate >1 Mbps.
Pasar
yang menjadi targetnya adalah pabrik, kantor-kantor yang mengalami
kesulitan dalam pengkabelan (seperti kantor dengan interior marmer dll),
perkulakan, laboraturium, tempat-tempat yang bersifat sementara
(seperti ruang kuliah, rapat, konfrensi dll) dan kampus. Perkiraan
sementara yang dihasilkan menunjukkan bahwa kira-kira 5-15 % pasar LAN
akan dikuasi oleh WLAN.
Dengan
adanya berbagai merek perangkat keras dan lunak, maka diperlukan suatu
standar, di mana perangkat-perangkat yang berbeda merek dapat
difungsikan pada perangkat merek lain. Standar-standar WLAN adalah IEEE
802.11, WINForum dan HIPERLAN.
Wireless
Information Network Forum (WINForum) dilahirkan oleh Apple Computer dan
bertujuan untuk mencapai pita Personal Communication Service (PCS) yang
tidak terlisensi untuk aplikasi data dan suara dan mengembangkan
spectrum etiquette (spektrum yang menawarkan peraturan-peraturan yang
sangat minim dan akses yang adil). High Performance Radio Local Area
Network (HIPERLAN) dilahirkan oleh European Telekommunications Standards
Institute (ETSI) yang memfokuskan diri pada pita 5.12-5.30 GHz dan
17.1-17.3 GHz. IEEE 802.11 dilahirkan oleh Institute Electrical and
Electronics Engineer (IEEE) dan berfokus pada pita ISM dan memanfaatkan
teknik spread spectrum (SS) yaitu Direct Sequence (DS) dan Frequency
Hopping (FH), standar ini adalah yang paling banyak dipakai
Hal-hal yang perlu diperhatikan pada WLAN adalah :
- Data rate tinggi (>1 Mbps), daya rendah dan harga murah.
- Metode akses yaitu metode membagi kanal kepada banyak pemakai dengan aturan-aturan tertentu.
- Media
transmisi yang merupakan faktor penting pada keterbatasan data
rate dan memiliki teknik tersendiri, di mana bila teknik yang
berhubungan dengan media transmisi (seperti teknik propagasi dalam
ruangan, teknik modulasi dll) dapat diperhitungkan dengan baik maka akan
dihasilkan sistem WLAN yang tangguh.
- Topologi yaitu cara dan pola yang digunakan dalam menghubungkan semua terminal.
Lapisan Fisik dan Topologi
WLAN
menggunakan standar protokol Open System Interconnection (OSI) [8]. OSI
memiliki tujuh lapisan di mana lapisan pertama adalah lapisan fisik.
Lapisan pertama ini mengatur segala hal yang berhubungan dengan media
transmisi termasuk di dalamnya spesifikasi besarnya frekuensi, redaman,
besarnya tegangan dan daya, interface, media penghubung antar-terminal
dll. Media transmisi data yang digunakan oleh WLAN adalah IR atau RF.
Infrared
banyak digunakan pada komunikasi jarak dekat, contoh paling umum
pemakaian IR adalah remote control (untuk televisi). Gelombang IR mudah
dibuat, harganya murah, lebih bersifat directional, tidak dapat menembus
tembok atau benda gelap, memiliki fluktuasi daya tinggi dan dapat
diinterferensi oleh cahaya matahari. Pengirim dan penerima IR
menggunakan Light Emitting Diode (LED) dan Photo Sensitive Diode (PSD).
WLAN menggunakan IR sebagai media transmisi karena IR dapat menawarkan
data rate tinggi (100-an Mbps), konsumsi dayanya kecil dan harganya
murah. WLAN dengan IR memiliki tiga macam teknik, yaitu Directed Beam IR
(DBIR), Diffused IR (DFIR) dan Quasi Diffused IR (QDIR).
GAMBAR (a) DFIR, (b) DBIR, (c) QDIR
- DFIR
Teknik
ini memanfaatkan komunikasi melalui pantulan (Gambar diatas (a)).
Keunggulannya adalah tidak memerlukan Line Of Sight (LOS) antara
pengirim dan penerima dan menciptakan portabilitas terminal.
Kelemahannya adalah membutuhkan daya yang tinggi, data rate dibatasi
oleh multipath, berbahaya untuk mata telanjang dan resiko
interferensi pada keadaan simultan adalah tinggi.
- DBIR
Teknik ini menggunakan prinsip LOS, sehingga arah radiasinya harus
diatur (Gambar 7.17.b). Keunggulannya adalah konsumsi daya rendah,
data rate tinggi dan tidak ada multipath. Kelemahannya adalah
terminalnya harus fixed dan komunikasinya harus LOS.
- QDIR
Setiap terminal berkomunikasi dengan pemantul (Gambar 7.17.c), sehingga
pola radiasi harus terarah. QDIR terletak antara DFIR dan DBIR
(konsumsi daya lebih kecil dari DFIR dan jangkaunnya lebih jauh
dari DBIR).
Penggunaan
RF tidak asing lagi bagi kita, contoh penggunaannya adalah pada stasiun
radio, stasiun TV, telepon cordless dll. RF selalu dihadapi oleh
masalah spektrum yang terbatas, sehingga harus dipertimbangkan cara
memanfaatkan spektrum secara efisien. WLAN menggunakan RF sebagai media
transmisi karena jangkauannya jauh, dapat menembus tembok, mendukung
teknik handoff, mendukung mobilitas yang tinggi, meng-cover daerah jauh
lebih baik dari IR dan dapat digunakan di luar ruangan. WLAN, di sini,
menggunakan pita ISM (lihat tabel di bawah ini) dan memanfaatkan teknik
spread spectrum (DS atau FH).
- DS
adalah teknik yang memodulasi sinyal informasi secara langsung
dengan kode-kode tertentu (deretan kode Pseudonoise/PN dengan
satuan chip).
- FH
adalah teknik yang memodulasi sinyal informasi dengan frekuensi
yang loncat-loncat (tidak konstan). Frekuensi yang berubah-ubah ini
dipilih oleh kode-kode tertentu (PN)
Tabel Pita ISM
Frekuensi
Spesifikasi
|
915 MHz
|
2.4 GHz
|
5.8 GHz
|
Frekuensi
|
902-928 MHz
|
2400-2483.5 MHz
|
5725-5850 MHz
|
Bandwidth
|
25 MHz
|
83.5 MHz
|
125 MHz
|
Jangkauan transmisi
|
Paling jauh
|
5% < 915 MHz
|
205 < 915 MHz
|
Pemakaian
|
Sangat ramai
|
Sepi
|
Sangat Sepi
|
Delay
|
Besar
|
Sedang
|
Kecil
|
Sumber Interferensi
|
Banyak
|
Sedang
|
Sedikit
|
WLAN dengan RF memiki beberapa topologi sebagai berikut :
Nama
lainnya adalah star network atau hub based. Topologi ini terdiri dari
server (c) dan beberapa terminal pengguna (Gambar topologi wlan (a)), di
mana komunikasi antara terminal harus melalui server terlebih dahulu.
Keunggulannya adalah daerah cakupan luas, transmisi relatif efisien dan
desain terminal pengguna cukup sederhana karena kerumitan ada pada
server. Kelemahannya adalah delay-nya besar dan jika server rusak maka
jaringan tidak dapat bekerja.
Dapat
disebut peer to peer (Gambar topologi wlan (b)), di mana semua terminal
dapat berkomunikasi satu sama lain tanpa memerlukan pengontrol
(server). Di sini, server diperlukan untuk mengoneksi WLAN ke LAN lain.
Topologi ini dapat mendukung operasi mobile dan merupakan solusi ideal
untuk jaringan ad hoc. Keunggulannya jika salah satu terminal rusak maka
jaringan tetap berfungsi, delay-nya kecil dan kompleksitas perencanaan
cukup minim. Kelemahannya adalah tidak memiliki unit pengontrol jaringan
(kontrol daya, akses dan timing).
GAMBAR Topologi WLAN
Jaringan
ini cocok untuk melayani daerah dengan cakupan luas dan operasi mobile.
Jaringan ini memanfaatkan konsep microcell, teknik frequency reuse dan
teknik handover. Keunggulannya adalah dapat menggabungkan keunggulan dan
menghapus kelemahan dari ke dua topologi di atas. Kelemahannya adalah
memiliki kompleksitas perencanaan yang tinggi (Gambar di bawah).
Perbedaan
Antara Jaringan Wireless dan Jaringan Kabel adalah bahwa Jaringan
wireless memiliki keunggulan dan kelemahan sebagai berikut :
- Keunggulannya
adalah biaya pemeliharannya murah (hanya mencakup stasiun sel
bukan seperti pada jaringan kabel yang mencakup keseluruhan kabel),
infrastrukturnya berdimensi kecil, pembangunannya cepat, mudah
dikembangkan (misalnya dengan konsep mikrosel dan teknik frequency
reuse), mudah & murah untuk direlokasi dan mendukung
portabelitas.
GAMBAR Jaringan Selular
- Kelemahannya
adalah biaya peralatan mahal (kelemahan ini dapat dihilangkan
dengan mengembangkan dan memproduksi teknologi komponen elektronika
sehingga dapat menekan biaya jaringan), delay yang besar, adanya
masalah propagasi radio seperti terhalang, terpantul dan banyak
sumber interferensi (kelemahan ini dapat diatasi dengan teknik
modulasi, teknik antena diversity, teknik spread spectrum dll),
kapasitas jaringan menghadapi keterbatas spektrum (pita frekuensi
tidak dapat diperlebar tetapi dapat dimanfaatkan dengan efisien
dengan bantuan bermacam-macam teknik seperti spread
spectrum/DS-CDMA) dan keamanan data (kerahasian) kurang terjamin
(kelemahan ini dapat diatasi misalnya dengan teknik spread
spectrum).
Yang unik dari media transmisi wireless adalah :
- Sinyalnya
terputus-putus (intermittence) yang disebabkan oleh adanya benda
antara pengirim dan penerima sehingga sinyal terhalang dan tidak
sampai pada penerima (gejala ini sangat terasa pada komunikasi
wireless dengan IR).
- Bersifat
broadcast akibat pola radiasinya yang memancar ke segala arah,
sehingga semua terminal dapat menerima sinyal dari pengirim.
- Sinyal
pada media radio sangat komplek untuk dipresentasikan kerena
sinyalnya menggunakan bilangan imajiner, memiliki pola radiasi dan
memiliki polarisasi.
- Mengalami
gejala yang disebut multipath yaitu propagasi radio dari pengirim
ke penerima melalui banyak jalur yang LOS dan yang tidak LOS/
terpantul.
Sumber :
Bahan ajar perkuliahan jaringan komunikasi data 08 july 2011
http://teknik-informatika.com/media-transmisi-wireless/
http://teknik-informatika.com/wireless-lan/
http://very_sa.students-blog.undip.ac.id/2009/06/20/media-transmisi-nirkabel/